劉征 李井竹

摘要：當(dāng)前信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)教育快速發(fā)展，如何更好地進(jìn)行教學(xué)改革，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和思想道德意識(shí)變得尤為重要。本文結(jié)合OBE和思政教育的理念，探討了基于OBE和思政的Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革，通過對(duì)當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀和存在問題的分析，提出了重構(gòu)教學(xué)目標(biāo)、更新教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)模式和完善教學(xué)評(píng)價(jià)等一系列改革措施，并進(jìn)行了課程教學(xué)實(shí)踐，取得了一定的成果。

關(guān)鍵詞：OBE；課程思政；Java；教學(xué)改革

引言

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是大數(shù)據(jù)人工智能時(shí)代的到來，Java語言在高校的計(jì)算機(jī)教育中占據(jù)著舉足輕重的作用，Java語言程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的必修課之一，受到越來越多高校的重視。然而，傳統(tǒng)的Java語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式存在很大的局限性，已經(jīng)滿足不了當(dāng)今社會(huì)對(duì)Java程序設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)需求，亟須進(jìn)行教學(xué)改革來提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和思想道德意識(shí)。OBE（outcome based education）是基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式，是工程教育認(rèn)證的核心理念，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向和以持續(xù)改進(jìn)為重點(diǎn)的教育[1]，重視跨學(xué)科和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。課程思政教育是培養(yǎng)學(xué)生的思想觀念、政治理念和道德觀念的教育形式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義、集體主義和社會(huì)主義的意識(shí)，提高學(xué)生的理論水平和道德素養(yǎng)，最終引導(dǎo)學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀。

1. 傳統(tǒng)的Java教學(xué)存在的問題

Java程序設(shè)計(jì)課程是面向河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院信息工程學(xué)院數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。近年來，對(duì)結(jié)課后學(xué)生的持續(xù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高、編程能力每況愈下，課程的滿意度持續(xù)走低，嚴(yán)重影響了后續(xù)教學(xué)進(jìn)程。

1.1 教學(xué)方式單一

傳統(tǒng)的Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程，實(shí)際上是以教師為中心，按照事先制定好的教學(xué)計(jì)劃表的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)按部就班進(jìn)行講解，缺乏機(jī)動(dòng)性和靈活性。教學(xué)過程中，教師講解語法知識(shí)與演示示例程序，學(xué)生按部就班被動(dòng)學(xué)習(xí)，師生缺乏互動(dòng)交流。這種被動(dòng)式的教學(xué)，學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性普遍不高，課堂上不乏出現(xiàn)走神、玩手機(jī)的現(xiàn)象，更談不上鉆研程序、研究代碼這些創(chuàng)造性思維。究其根本，這樣的教學(xué)方式忽視了教學(xué)中學(xué)生的主體地位，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，學(xué)生的參與度不高。

1.2 缺乏真實(shí)環(huán)境的實(shí)踐

傳統(tǒng)的Java教學(xué)模式比較偏重理論知識(shí)的講授，所配套的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)以經(jīng)典算法或者陳舊的、過時(shí)的案例為主，而沒有選擇以當(dāng)前真實(shí)工程項(xiàng)目案例為背景的實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)落后于Java技術(shù)的發(fā)展，跟不上時(shí)代的潮流。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)都是以章節(jié)實(shí)驗(yàn)為主，往往關(guān)注一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，為了一個(gè)教學(xué)目的而設(shè)定，沒有綜合實(shí)驗(yàn)涵蓋所有知識(shí)點(diǎn)。這樣的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)存在理論與實(shí)踐脫節(jié)、教學(xué)與需求脫節(jié)的問題[2]，并且不能及時(shí)更新和提供最新的技術(shù)和實(shí)踐案例，因而導(dǎo)致學(xué)生缺乏運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際案例的機(jī)會(huì)，很難將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化成實(shí)際的動(dòng)手能力，教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度較低。

1.3 缺乏多元化評(píng)價(jià)形式

傳統(tǒng)的Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)評(píng)價(jià)仍以紙質(zhì)試卷考核為主，紙質(zhì)試卷一般是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的題目。這種形式重在考察概念和理論知識(shí)，缺乏實(shí)際案例的考察。另外，規(guī)定的時(shí)間限制了學(xué)生深入思考解決問題，無法通過多維度全面評(píng)估學(xué)生的能力水平和綜合素質(zhì)[3]。因此，應(yīng)在試卷評(píng)估的基礎(chǔ)上引入其他的評(píng)價(jià)形式，比如課堂討論評(píng)估、項(xiàng)目評(píng)估等全面評(píng)價(jià)學(xué)生綜合素質(zhì)，指導(dǎo)教學(xué)工作。

1.4 缺乏課程思政教育

高等教育的根本任務(wù)在于立德樹人，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的建設(shè)者和接班人。但是在傳統(tǒng)的Java教學(xué)實(shí)踐中，乃至在大多數(shù)工科專業(yè)中，仍以傳授知識(shí)為主，課程思政知識(shí)滲透不足，缺乏對(duì)學(xué)生的思想意識(shí)和道德倫理的培養(yǎng)。在傳統(tǒng)觀念中，思政教育多描述抽象層面的內(nèi)容，對(duì)于工科課程而言通常會(huì)有實(shí)踐性不足的困擾[4]。將課程思政內(nèi)容無縫深入Java教學(xué)中，既能傳授編程知識(shí)又能立德樹人，是現(xiàn)代教育的一個(gè)重要方向。

2. 教學(xué)改革措施

結(jié)合OBE和課程思政的理念，形成Java程序設(shè)計(jì)改革思路，如圖1所示。前期，根據(jù)OBE理念通過企業(yè)調(diào)研大數(shù)據(jù)專業(yè)的工作崗位，確定了人才培養(yǎng)方案。根據(jù)人才培養(yǎng)方案的畢業(yè)要求以及前述分析目前的Java教學(xué)存在問題，重新制定教學(xué)目標(biāo)，補(bǔ)齊短板。繼而更新教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，覆蓋所有教學(xué)目標(biāo)，并且每個(gè)任務(wù)都有對(duì)應(yīng)的思政元素。對(duì)應(yīng)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)內(nèi)容，有多種教學(xué)模式，全方位匹配教學(xué)內(nèi)容，利用多種方式實(shí)現(xiàn)OBE理念。最后，通過多元的復(fù)合評(píng)價(jià)模式對(duì)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而推動(dòng)課程和教學(xué)的優(yōu)化和改進(jìn)?；贠BE理念結(jié)合思政教育的元素，通過教學(xué)改革來解決這些問題，并提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況。

2.1 重構(gòu)教學(xué)目標(biāo)

OBE教育理念中的課程教學(xué)目標(biāo)是由該課程承擔(dān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)指標(biāo)點(diǎn)所支撐的[5]。通過分析人才培養(yǎng)方案，找到Java程序設(shè)計(jì)這門課程所支撐的三個(gè)畢業(yè)要求，然后融入思政元素，最終形成以知識(shí)、能力和思想政治元素為核心的教學(xué)大綱中的教學(xué)目標(biāo)，內(nèi)容如下。

課程目標(biāo)1：掌握J(rèn)ava語言的基本知識(shí)和語法，包括語法規(guī)則、數(shù)據(jù)類型、控制結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο缶幊獭⒆址?、泛型與集合等方面的內(nèi)容，能夠利用Java語言解決實(shí)際問題；課程目標(biāo)2：掌握J(rèn)ava語言的高級(jí)編程技術(shù)，包括集合框架、GUI組件及事件處理、輸入和輸出流、多線程、異常處理、數(shù)據(jù)庫編程等，能夠運(yùn)用這些技術(shù)進(jìn)行軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)；課程目標(biāo)3：掌握J(rèn)ava開發(fā)工具，學(xué)會(huì)安裝并使用該工具調(diào)試程序并得到正確的運(yùn)行結(jié)果；課程目標(biāo)4：熟練使用Java開發(fā)工具，能夠使用Java開發(fā)工具編寫程序解決數(shù)據(jù)采集分析、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)可視化等方面的實(shí)際問題。

上述課程教學(xué)目標(biāo)分別支撐基于工程教育認(rèn)證的畢業(yè)要求的四個(gè)指標(biāo)點(diǎn)：工程知識(shí)、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具。OBE理念引入課程教學(xué)目標(biāo)，可以貫徹以學(xué)生為中心的教育理念，既關(guān)注Java學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，又關(guān)注學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。

2.2 更新課程內(nèi)容

對(duì)于課程教學(xué)內(nèi)容的選擇，在OBE理念的基礎(chǔ)上，將Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)從傳統(tǒng)的理論知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變到學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提升。在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，首先可以通過設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)模式引入OBE理念，將學(xué)生置于具體的學(xué)習(xí)情境中。其次強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，每個(gè)教學(xué)任務(wù)都提供具體的實(shí)際項(xiàng)目案例，這樣可以更好地將理論知識(shí)與實(shí)踐能力相結(jié)合，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決中，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。最后通過分組合作的方式，鼓勵(lì)學(xué)生相互合作、共同學(xué)習(xí)和解決問題，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

另外，也要將思政元素?zé)o縫嵌入教學(xué)內(nèi)容中，將思政教育、課程教學(xué)目標(biāo)和Java教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行融合，如表1所示。具體是通過引導(dǎo)學(xué)生思考程序設(shè)計(jì)的社會(huì)責(zé)任、注重程序設(shè)計(jì)的價(jià)值觀教育等形式，將思政元素引入Java教學(xué)實(shí)踐中。

2.3 改進(jìn)教學(xué)模式

按照OBE理念進(jìn)行教學(xué)方式的設(shè)計(jì)，核心思想就是以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，注重實(shí)踐教學(xué)，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果和終身能力發(fā)展。

首先，要構(gòu)建線上和線下結(jié)合的混合教學(xué)模式。混合教學(xué)模式可以充分利用線上教育技術(shù)與線下教學(xué)場(chǎng)景相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。線下教學(xué)組織實(shí)際的課堂活動(dòng)，結(jié)合案例教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在教學(xué)內(nèi)容中引入思政元素。教師可以更加有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生，解答學(xué)生的問題，進(jìn)行互動(dòng)和反饋，促進(jìn)學(xué)生的理解和應(yīng)用能力的提升。線上教學(xué)在學(xué)習(xí)通等平臺(tái)建立Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)網(wǎng)站，將教學(xué)大綱、教案、課程視頻、案例視頻，以及相關(guān)電子書籍、案例程序、試題庫等上傳學(xué)習(xí)平臺(tái)，幫助學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)。線上教學(xué)還設(shè)置了在線答疑和互動(dòng)平臺(tái)，比如可以利用微信群和QQ群與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)答疑，及時(shí)解決學(xué)習(xí)中的疑問。

其次，改革實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)部分，優(yōu)選大數(shù)據(jù)行業(yè)龍頭企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)教融合深度合作，選取這些企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目作為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，讓學(xué)生能夠快速接觸實(shí)際的開發(fā)項(xiàng)目。與此同時(shí)，聘請(qǐng)這些企業(yè)的工程師作為學(xué)生的實(shí)訓(xùn)企業(yè)導(dǎo)師，他們可以提供最新的技術(shù)指導(dǎo)和支持。企業(yè)導(dǎo)師可以幫助學(xué)生理解項(xiàng)目的背景和需求，提供實(shí)踐操作的指導(dǎo)和反饋。企業(yè)導(dǎo)師可以與學(xué)生進(jìn)行交流，介紹企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)情況，分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

最后，以賽促學(xué)。積極組織學(xué)生參加各種程序設(shè)計(jì)類學(xué)科或技能競(jìng)賽。學(xué)生可以在比賽中演練所學(xué)的Java程序設(shè)計(jì)知識(shí)，提升自信心和自我價(jià)值感。競(jìng)賽還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力，讓學(xué)生在合作中相互學(xué)習(xí)，共同完成任務(wù)。同時(shí)，競(jìng)賽也可以幫助學(xué)生了解自己與其他學(xué)生之間的差距，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，努力追趕并超越他人。

另外，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)相關(guān)的競(jìng)賽任務(wù)和試題庫，題目涵蓋理論知識(shí)的理解、實(shí)踐運(yùn)用等。在設(shè)計(jì)題目時(shí)，確保題目難易適度，能夠既考驗(yàn)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，又激發(fā)他們的思考和創(chuàng)新能力。賽前提供相應(yīng)的培訓(xùn)和輔導(dǎo)，幫助學(xué)生理解競(jìng)賽要求和考點(diǎn)?？梢越M織專題講座、示范演示等形式，讓學(xué)生掌握必要的技巧和知識(shí)，提高解題能力。

2.4 完善教學(xué)評(píng)價(jià)

基于OBE理念和課程思政的Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革要建立完善的多元教學(xué)評(píng)價(jià)體系。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式注重記憶和應(yīng)試能力，對(duì)于學(xué)生實(shí)踐能力的評(píng)價(jià)相對(duì)不足，無法全面評(píng)估學(xué)生的實(shí)際能力和綜合素質(zhì)。應(yīng)引入多元化的評(píng)價(jià)方式，多維度地對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行評(píng)估。設(shè)定期末綜合評(píng)價(jià)由期末考核成績(jī)、平時(shí)成績(jī)和綜合實(shí)訓(xùn)成績(jī)?nèi)糠纸M成，百分比分別為30%，30%和40%，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和能力進(jìn)行綜合評(píng)估。期末考試是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的考查，覆蓋了全部教學(xué)內(nèi)容。平時(shí)成績(jī)主要由課堂提問、課堂討論和課堂作業(yè)構(gòu)成。期末實(shí)訓(xùn)，評(píng)估學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中的表現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作能力、解決問題的能力等[6]。同時(shí)，還可以通過學(xué)生的作品展示和口頭表達(dá)，評(píng)估學(xué)生的溝通能力和表達(dá)能力。另外，引入行業(yè)專家和企業(yè)評(píng)估。邀請(qǐng)相關(guān)行業(yè)專家和企業(yè)人員參與教學(xué)評(píng)價(jià)，通過實(shí)際項(xiàng)目評(píng)估和行業(yè)認(rèn)可，評(píng)估學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在設(shè)計(jì)以上三部分評(píng)價(jià)時(shí)，確保評(píng)價(jià)能夠有效覆蓋教學(xué)目標(biāo)的三個(gè)指標(biāo)點(diǎn)。通過建立綜合評(píng)價(jià)體系，能夠更全面地評(píng)估學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)[7]，并且通過評(píng)價(jià)體系、反饋系統(tǒng)，持續(xù)不斷地調(diào)整改進(jìn)，最終保證教育教學(xué)達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)[8]。

結(jié)語

本文探討了將OBE理念和課程思政教育的元素引入Java教學(xué)改革中，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面給出了改革的思路和方法。教學(xué)改革培養(yǎng)了學(xué)生的思想道德意識(shí)，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，為他們成為“德才兼?zhèn)洹钡娜瞬糯蛳铝藞?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來的教學(xué)改革研究可以進(jìn)一步完善教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和實(shí)施，提出更加精細(xì)化、科學(xué)化的評(píng)估指標(biāo)和方法，以及加強(qiáng)與實(shí)際需求的結(jié)合，確保教學(xué)效果的提升。此外，基于OBE理念和課程思政的教學(xué)模式在其他學(xué)科乃至其他專業(yè)的應(yīng)用也是一個(gè)可以擴(kuò)展研究的方向。通過將OBE理念和思政教育元素融入不同學(xué)科和專業(yè)的教學(xué)中，可以惠及更多學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生從“專業(yè)成才”到“精神成人”[9]。

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作者簡(jiǎn)介：通信作者：劉征，碩士，講師，研究方向：大數(shù)據(jù)分析；李井竹，碩士，副教授，研究方向：軟件工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

基金項(xiàng)目：河南省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（編號(hào)：2021SJGLX286）；河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院校級(jí)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（編號(hào)：2021-XJLX-133）。